【摘 要】
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Gunn氏二极管振荡器是毫米波技术中的一项重要内容,其因为具有较低的AM噪声等优点而得到广泛的应用。在较高频段,Gunn器件和倍频器相比也是一种价格便宜且结构简单的信号源。
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Gunn氏二极管振荡器是毫米波技术中的一项重要内容,其因为具有较低的AM噪声等优点而得到广泛的应用。在较高频段,Gunn器件和倍频器相比也是一种价格便宜且结构简单的信号源。本文通过半导体知识和数学物理方法,根据泊松方程和电流连续性,找到耿氏管工作偏压和器件管间电流的关系,对耿氏体效应器件的内部物理机理及工作方式进行深入量化分析,从而总结出基本的砷化镓耿氏管的非线性电路趋势模型。该非线性电路模型可以反映器件管芯内部的工作状态及物理机理,并利用ADS可以得到其谐波特性的输出频谱,在仿真中还得到了工作偏压和输出功率之间的曲线关系。这些工作都对耿氏器件的理论模型进行了改进和完善。对振荡器外部电路设计的辅助分析,采用了等效电路法,将外部电路利用传输线知识全部等效到耿氏器件的两端,根据振荡器的平衡原理,找到电路各个参数对器件匹配的影响,总结出对输出影响较大的参量以便器件的调试。最后,利用以上对内部和外部电路的辅助分析,设计了一个砷化镓耿氏振荡器,其在112GHz有2mW左右的输出功率。
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